DE112011105282T5 - Exhaust system part, exhaust gas recirculation cooler and method for nitriding an exhaust system part - Google Patents

Exhaust system part, exhaust gas recirculation cooler and method for nitriding an exhaust system part Download PDF

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Abstract

Es wird ein Abgassystem-Teil offenbart, das eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist, ein EGR-Kühler, welcher das Abgassystem-Teil verwendet, und ein Verfahren zum Nitrieren des Abgassystem-Teils. Das Abgassystem-Teil, das aus einem Edelstahl gefertigt ist und einen Abgasstrom eines Verbrennungsmotors darin aufweist, schließt einen stromaufwärtsseitigen Endabschnitt, durch den das Abgas eingeleitet wird, einen stromabwärtsseitigen Endabschnitt, durch den das Abgas abgegeben wird, und einen Wandabschnitt ein, welcher in einer kreisförmigen Gestalt ausgebildet ist, sich in der Abgas-Strömungsrichtung erstreckt und zwischen dem stromaufwärtsseitigen Endabschnitt und dem stromabwärtsseitigen Endabschnitt angeordnet ist, wobei ein Chromoxid-Nitrit-Film, der aus CrOxNy besteht, auf der inneren Umfangs-Oberfläche des Wandabschnitts ausgebildet ist.There is disclosed an exhaust system part having high corrosion resistance, an EGR cooler using the exhaust system part, and a method of nitriding the exhaust system part. The exhaust system part, which is made of a stainless steel and having an exhaust gas flow of an internal combustion engine therein, includes an upstream end portion through which the exhaust gas is introduced, a downstream end portion through which the exhaust gas is discharged, and a wall portion which is in one is formed in the exhaust gas flow direction and is disposed between the upstream side end portion and the downstream side end portion, wherein a chromium oxide-nitride film consisting of CrO x N y , on the inner peripheral surface of the wall portion is formed ,

Figure DE112011105282T5_0001
Figure DE112011105282T5_0001

Description

Technisches GebietTechnical area

Die vorliegende Erfindung betrifft ein Abgassystem-Teil bzw. ein Abgassystem-Element bzw. einen Abgassystem-Abschnitt, das bzw. der für eine Abgasvorrichtung eines Fahrzeugs verwendet werden kann, welche einen darin eingebauten Verbrennungsmotor aufweist, einen Abgas-Rückführungs(EGR)-Kühler, welcher das Abgassystem-Teil verwendet, und ein Verfahren zum Nitrieren des Abgassystem-Teils, und insbesondere ein Abgassystem-Teil, das zur Verbesserung der Korrosionsbeständigkeit geeignet ist, wobei der EGR-Kühler das Abgassystem-Teil verwendet, und das Verfahren des Nitrierens des Abgassystem-Teils.The present invention relates to an exhaust system part that can be used for an exhaust device of a vehicle having an internal combustion engine built therein, an exhaust gas recirculation (EGR) cooler using the exhaust system part, and a method for nitriding the exhaust system part, and more particularly, an exhaust system part suitable for improving corrosion resistance, wherein the EGR cooler uses the exhaust system part, and the method of nitriding the exhaust system part.

Stand der TechnikState of the art

Im Allgemeinen ist der Verbrennungsmotor (im Nachfolgenden einfach als Motor bezeichnet), welcher in einem Fahrzeug, wie beispielsweise Autos oder dergleichen, eingebaut ist, aus einem Motorgehäuse, einer Ansaugvorrichtung und einer Abgasvorrichtung aufgebaut. Das Motorgehäuse ist ausgelegt, um Kraftstoff in eine Antriebskraft durch Verbrennung des Kraftstoffs mit Luft umzuwandeln. Die Ansaugvorrichtung ist geeignet, die Luft anzusaugen und die Luft dem Motorgehäuse zuzuführen.In general, the internal combustion engine (hereinafter simply referred to as an engine) installed in a vehicle such as cars or the like is constructed of a motor housing, an aspirator, and an exhaust device. The engine housing is configured to convert fuel into a motive force by combustion of the fuel with air. The suction device is adapted to suck in the air and supply the air to the motor housing.

Die Abgasvorrichtung kann derart betrieben werden, dass das Abgas an die Umgebung abgegeben wird, nachdem das Abgas durch Verbrennung des Kraftstoffs erzeugt worden ist. Die Abgasvorrichtung dieser Art ist aufgebaut, um beispielsweise einen Abgaskrümmer bzw. ein Abgassammelrohr, einen Katalysator, eine Wärmerückgewinnungseinheit, einen Schalldämpfer und eine Abgasleitung einzuschließen.The exhaust device may be operated to exhaust the exhaust gas to the atmosphere after the exhaust gas is generated by combustion of the fuel. The exhaust device of this kind is configured to include, for example, an exhaust manifold, a catalyst, a heat recovery unit, a muffler and an exhaust pipe.

In den vergangenen Jahren ist ein Motor vorgeschlagen worden, der mit einer Abgasrückführung(im Nachfolgenden einfach als EGR bezeichnet)-Vorrichtung ausgestattet ist. Die EGR-Vorrichtung kann derart betrieben werden, dass ein Teil des Abgases, das von der Abgasvorrichtung abgegeben wird, um es der Ansaugvorrichtung zuzuführen, abgezogen wird und dann erneut im Motorgehäuse verbrannt wird.In recent years, an engine equipped with exhaust gas recirculation (hereinafter, simply referred to as EGR) device has been proposed. The EGR device may be operated such that a portion of the exhaust gas discharged from the exhaust device to be supplied to the intake device is withdrawn and then re-burned in the engine housing.

Die EGR-Vorrichtung ist aufgebaut, um beispielsweise eine EGR-Leitung und einen EGR-Kühler einzuschließen. Die EGR-Leitung ist so ausgestattet, um die Abgasvorrichtung mit einer Ansaugvorrichtung zu verbinden. Der EGR-Kühler ist am Längs-Zwischenabschnitt der EGR-Leitung bzw. am Zwischenabschnitt der EGR-Leitung in Längsrichtung angeordnet, um das Hochtemperatur-Abgas, das von der Abgasvorrichtung abgegeben wird, zu kühlen und um es dann der Ansaugvorrichtung zuzuführen.The EGR device is configured to include, for example, an EGR passage and an EGR cooler. The EGR passage is equipped to connect the exhaust device to an aspirator. The EGR cooler is disposed at the longitudinal intermediate portion of the EGR passage and at the intermediate portion of the EGR passage in the longitudinal direction to cool the high-temperature exhaust gas discharged from the exhaust device and then supply it to the aspirator.

In der vorliegenden Beschreibung wird jedes der Teile bzw. Bauteile, die mit dem Abgas in Kontakt gehalten werden sollen, wie beispielsweise Komponenten, welche Teile der vorstehend beschriebenen Abgasvorrichtung bilden, und Komponenten, welche Teile der EGR-Vorrichtung bilden, einfach als Abgassystem-Teile bzw. Teile des Abgassystems bezeichnet. Das Abgassystem-Teil weist einen Abgas-Kontaktabschnitt, welcher mit dem Abgas in Kontakt gehalten wird, und einen freiliegenden Abschnitt auf, welcher mit der Umgebung in Kontakt gehalten wird.In the present specification, each of the parts to be kept in contact with the exhaust gas, such as components constituting parts of the above-described exhaust device, and components constituting parts of the EGR device are simply used as exhaust system parts or parts of the exhaust system referred to. The exhaust system part has an exhaust gas contact portion which is kept in contact with the exhaust gas and an exposed portion which is kept in contact with the environment.

Das Abgas enthält viel Wasserdampf und Kohlensäuregas (CO2) und enthält ferner Gas der schwefeligen Säure (SO2), Stickstoffoxid (NOx) und weitere Gase. Da das Abgas bei einer hohen Temperatur gekühlt wird, wird der Wasserdampf im Abgas kondensiert, woraus kondensiertes Wasser entsteht, wodurch auf den Abgaskontaktabschnitten des Abgassystem-Teils eine Taukondensation erzeugt wird.The exhaust gas contains a lot of water vapor and carbon dioxide gas (CO 2 ) and also contains sulfurous acid gas (SO 2 ), nitrogen oxide (NO x ) and other gases. Since the exhaust gas is cooled at a high temperature, the water vapor is condensed in the exhaust gas, resulting in condensed water, whereby a dew condensation is generated on the exhaust gas contact portions of the exhaust system part.

Da das Gas der schwefeligen Säure im kondensierten Wasser gelöst wird, wird Schwefelsäure (H2SO4) und schwefeliges Anhydrid (SO3) erzeugt. Da Stickstoffoxid im kondensierten Wasser gelöst wird, wird Salpetersäure (HNO3) erzeugt.As the sulfurous acid gas is dissolved in the condensed water, sulfuric acid (H 2 SO 4 ) and sulfuric anhydride (SO 3 ) are produced. Since nitric oxide is dissolved in the condensed water, nitric acid (HNO 3 ) is generated.

Obwohl Chlor im Allgemeinen nicht in einem Brennstoff als der Kraftstoff des Motors enthalten ist, ist Chlor bisweilen im Brennstoff in Abhängigkeit von den Ländern oder Regionen enthalten. Darüber hinaus ist Chlor bisweilen im Motoröl und in der Umgebung bzw. Atmosphäre enthalten. Daher wird das Chlor im Brennstoff, im Motoröl und in der Umgebung mit dem Abgas in der Brennkammer des Motors gemischt, und daher ist Chlor bisweilen im Abgas enthalten. Da das Chlor im Abgas im kondensierten Wasser im EGR-Kühler gelöst wird, wird Salzsäure (HCl) erzeugt.Although chlorine is generally not contained in a fuel as the fuel of the engine, chlorine is sometimes contained in the fuel depending on the countries or regions. In addition, chlorine is sometimes contained in the engine oil and in the environment or atmosphere. Therefore, the chlorine in the fuel, in the engine oil and in the environment is mixed with the exhaust gas in the combustion chamber of the engine, and therefore chlorine is sometimes contained in the exhaust gas. Since the chlorine in the exhaust gas is dissolved in the condensed water in the EGR cooler, hydrochloric acid (HCl) is generated.

Es besteht eine Möglichkeit bzw. Wahrscheinlichkeit, dass die wässerige Lösung starker Säuren, wie beispielsweise Schwefelsäure, Salpetersäure und Salzsäure, mit dem Abgas-Kontaktabschnitten des Abgassystem-Teils in Kontakt gehalten wird bzw. bleibt, wodurch ein Korrodieren der Abgas-Kontaktabschnitte verursacht wird.There is a possibility that the aqueous solution of strong acids such as sulfuric acid, nitric acid and hydrochloric acid is kept in contact with the exhaust gas contact portions of the exhaust system part, thereby causing corroding of the exhaust gas contact portions.

Wasser, das durch das Fahrzeug verspritzt wird, neigt zum Anhaften an die freiliegenden Abschnitte des Abgassystem-Teils. Daher besteht eine Möglichkeit, dass die freiliegenden Abschnitte durch das Wasser, das an den freiliegenden Abschnitten anhaftet, korrodiert werden.Water squirted by the vehicle tends to adhere to the exposed portions of the exhaust system part. Therefore, there is a possibility that the exposed portions are corroded by the water adhering to the exposed portions.

Edelstahl mit einer hohen Korrosionsbeständigkeit ist weit verbreitet genutzt worden als ein Material für das Abgassystem-Teil, um die Korrosion der Abgas-Kontaktabschnitte und der freiliegenden Abschnitte des Abgassystem-Teils zu verhindern. Das Edelstahl weist einen Oxidfilm auf, welcher aus einem Chromoxidfilm (CrOx-Film) auf seiner Oberfläche besteht. Daher ist die Korrosionsbeständigkeit des Edelstahls durch den Oxidfilm auf der Oberfläche desselben hoch bzw. hoch geworden.Stainless steel with a high corrosion resistance has been widely used as one Material for the exhaust system part to prevent corrosion of the exhaust gas contact sections and the exposed portions of the exhaust system part. The stainless steel has an oxide film consisting of a chromium oxide film (CrO x film) on its surface. Therefore, the corrosion resistance of the stainless steel through the oxide film on the surface thereof has become high.

Der Oxidfilm des Edelstahls weist eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber oxidierenden Säuren, wie beispielsweise Salpetersäure, auf. Jedoch weist der Oxidfilm auf dem Edelstahl keine hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber Schwefelsäure, Salzsäure und dergleichen auf.The oxide film of the stainless steel has high corrosion resistance to oxidizing acids such as nitric acid. However, the oxide film on the stainless steel does not have high corrosion resistance to sulfuric acid, hydrochloric acid and the like.

Um die Korrosionsbeständigkeit selbst gegenüber nicht oxidierenden Säuren, wie beispielsweise Schwefelsäure und Salzsäure, zu verbessern, ist ein EGR-Kühler bekannt, der aufgebaut ist, um eine Schicht mit einem neutralisierenden Agens, welche aus Calciumcarbonat (CaCO3) besteht, an den Abgas-Kontaktabschnitten des EGR-Kühlers aufzuweisen (vgl. beispielsweise Patentdokument 1). Gemäß diesem Aufbau des EGR-Kühlers kann die Schicht des EGR-Kühlers mit einem neutralisierenden Agens die Schwefelsäure und die Salzsäure neutralisieren, wenn die Schwefelsäure und die Salzsäure an den Abgas-Kontaktabschnitten erzeugt werden.In order to improve the corrosion resistance even to non-oxidizing acids, such as sulfuric acid and hydrochloric acid, an EGR cooler is known, which is designed to provide a layer with a neutralizing agent, which consists of calcium carbonate (CaCO 3 ), to the exhaust gas. Have contact portions of the EGR cooler (see, for example, Patent Document 1). According to this structure of the EGR cooler, the layer of the EGR cooler with a neutralizing agent can neutralize the sulfuric acid and the hydrochloric acid when the sulfuric acid and the hydrochloric acid are generated at the exhaust gas contact portions.

ZitierlisteCITATION

Patentliteraturpatent literature

Patent Dokument 1Patent Document 1

  • Japanische Patentanmeldungs-Offenlegungsschrift Nr. 2010-101239Japanese Patent Application Laid-Open Publication No. 2010-101239

Zusammenfassung der ErfindungSummary of the invention

Technische AufgabenTechnical tasks

Zwar kann der Abgassystem-Teil, der eine Schicht mit einem neutralisierenden Agens aufweist, welche aus Calciumcarbonat besteht, wie vorstehend beschrieben, die Salzsäure von geringer Konzentration bis zu einem bestimmten Ausmaß durch die Schicht mit neutralisierendem Agens neutralisieren, jedoch ist es für den Abgassystem-Teil bisher schwer gewesen, die Salzsäure von hoher Konzentration hinreichend zu neutralisieren. Daher besteht das Problem, dass die Abgas-Kontaktabschnitte korrodieren können, wenn die Salzsäure von hoher Konzentration an den Abgas-Kontaktabschnitten des EGR-Kühlers erzeugt wird.While the exhaust system member having a neutralizing agent layer consisting of calcium carbonate as described above can neutralize the hydrochloric acid of low concentration to a certain extent through the neutralizing agent layer, it is acceptable for the exhaust system. Part hard to neutralize the hydrochloric acid of high concentration sufficiently. Therefore, there is a problem that the exhaust gas contact portions may corrode when the hydrochloric acid of high concentration is generated at the exhaust gas contact portions of the EGR cooler.

Die vorliegende Erfindung wurde gemacht, um derartige herkömmliche Probleme, wie sie vorstehend beschrieben worden sind, zu lösen. Es ist daher eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung, ein Abgassystem-Teil, das eine hohe Korrosionsbeständigkeit aufweist, einen EGR-Kühler, der das Abgassystem-Teil verwendet, und ein Verfahren zum Nitrieren des Abgassystem-Teils bereitzustellen.The present invention has been made to solve such conventional problems as described above. It is therefore an object of the present invention to provide an exhaust system part having high corrosion resistance, an EGR cooler using the exhaust system part, and a method for nitriding the exhaust system part.

Lösung des Problemsthe solution of the problem

Um die vorstehend genannten Probleme zu lösen, wird ein Abgassystem-Teil gemäß der vorliegenden Erfindung vorgeschlagen, welches einem Abgas, das von einem Verbrennungsmotor abgegeben wurde, erlaubt, darin zu strömen, aufweisend: einen Endabschnitt auf der stromaufwärtigen Seite, durch welchen das Abgas eingeleitet wird, ein Endabschnitt auf der stromabwärtigen Seite, durch welchen das Abgas abgegeben wird, und einen Wandabschnitt, welcher kreisförmig bzw. in einer kreisförmigen Gestalt ausgebildet ist und sich in die Richtung des Abgasstroms erstreckt und zwischen dem Endabschnitt auf der stromaufwärtigen Seite und dem Endabschnitt auf der stromabwärtigen Seite angeordnet ist, wobei der Endabschnitt auf der stromaufwärtigen Seite, der Endabschnitt auf der stromabwärtigen Seite und der Wandabschnitt aus Edelstahl gefertigt sind, wobei der Wandabschnitt eine innere Umfangsoberflächen-Schicht bzw. innere Oberflächenschicht bzw. innere Umfangsschicht aufweist, welche von einem Chromoxid-Nitrit-Film bedeckt ist, welcher aus CrOxNy besteht („x” und „y” können beliebige Zahlen sein, im Nachfolgenden gilt dasselbe).In order to solve the above-mentioned problems, there is proposed an exhaust system part according to the present invention which allows an exhaust gas discharged from an internal combustion engine to flow therein, comprising: an upstream-side end portion through which the exhaust gas is introduced That is, an end portion on the downstream side through which the exhaust gas is discharged and a wall portion formed in a circular shape and extending in the direction of the exhaust gas flow and between the end portion on the upstream side and the end portion the downstream side, wherein the upstream-side end portion, the downstream-side end portion and the wall portion are made of stainless steel, the wall portion having an inner peripheral surface layer and inner circumferential layer, respectively, of an inner peripheral layer is covered with chromium oxide-nitride film consisting of CrO x N y ("x" and "y" may be arbitrary numbers, hereinafter the same).

Durch den Aufbau des Abgassystem-Teils, wie es in der vorstehenden Definition dargestellt ist, ist der Chromoxid-Nitrit-Film auf der Oberflächenschicht der inneren Umfangsseite bzw. -fläche des Wandabschnitts ausgebildet. Aus diesem Grund ist der beschichtete Film, welcher aus dem Chromoxid-Nitrit-Film besteht, welcher stärker als ein Passivierungsfilm ist, welcher aus dem Oxidfilm besteht, welcher auf der Oberflächenschicht eines herkömmlichen Edelstahls ausgebildet ist, auf der Oberflächenschicht der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts ausgebildet. Daher wird die Korrosionsbeständigkeit der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts des Abgassystem-Teils verbessert. Im Ergebnis kann vermieden werden, dass der Wandabschnitt korrodiert, selbst wenn die innere Umfangsseite bzw. Innenseite des Wandabschnitts der Salzsäure von hoher Konzentration ausgesetzt ist.By constituting the exhaust system part as shown in the above definition, the chromium oxide nitride film is formed on the surface layer of the inner peripheral side surface of the wall portion. For this reason, the coated film consisting of the chromium oxide nitride film, which is stronger than a passivation film consisting of the oxide film formed on the surface layer of a conventional stainless steel, is formed on the surface layer of the inner peripheral side of the wall portion , Therefore, the corrosion resistance of the inner peripheral side of the wall portion of the exhaust system part is improved. As a result, it is possible to prevent the wall portion from corroding even if the inner peripheral side of the wall portion is exposed to the hydrochloric acid of high concentration.

Stickstoff wird vom Chromoxid-Nitrit-Film in einer sauren, wässerigen Lösung gelöst, welche an der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts anhaftet. Der Stickstoff wird mit Wasserstoff kombiniert, um Ammoniumionen in der sauren, wässerigen Lösung zu erzeugen. Der Wasserstoff wird für die Erzeugung von Ammoniumionen verwendet, so dass die Wasserstoffionenkonzentration in der sauren, wässerigen Lösung abnimmt. Im Ergebnis kann die Korrosion durch die saure, wässerige Lösung am Wandabschnitt des Abgassystem-Teils unterdrückt werden.Nitrogen is dissolved from the chromium oxide nitride film in an acidic aqueous solution adhering to the inner peripheral side of the wall portion. The nitrogen is combined with hydrogen to produce ammonium ions in the acidic aqueous solution. The hydrogen is used for the production of ammonium ions, so that the hydrogen ion concentration in the acidic, aqueous solution decreases. As a result, the corrosion by the acidic aqueous solution at the wall portion of the exhaust system part can be suppressed.

Im Abgassystem-Teil gemäß der vorstehenden Definition ist der Chromoxid-Nitrit-Film vorzugsweise ausgebildet, um die gesamte Fläche der inneren Umfangs-Oberflächenschicht bzw. Oberfläche, mit welcher das Abgas in Kontakt kommt, zu bedecken.In the exhaust system part as defined above, the chromium oxide nitride film is preferably formed so as to cover the entire area of the inner peripheral surface layer with which the exhaust gas comes into contact.

Durch den Aufbau des Abgassystem-Teils gemäß der vorstehend dargestellten Definition wird der beschichtete Film, welcher aus dem Chromoxid-Nitrit-Film besteht, ausgebildet, um die gesamte Fläche des Wandabschnitts zu bedecken, an dem die saure, wässerige Lösung möglicherweise anhaftet, wobei das Abgas die gesamte Fläche berührt. Im Ergebnis wird ein Korrodieren der gesamten Fläche des Wandabschnitts durch die saure, wässerige Lösung unterdrückt.By constituting the exhaust system member as described above, the coated film consisting of the chromium oxide nitride film is formed to cover the entire surface of the wall portion to which the acidic aqueous solution may be adhered, the Exhaust gas touches the entire surface. As a result, corrosion of the entire surface of the wall portion by the acidic aqueous solution is suppressed.

Im Abgassystem-Teil gemäß der vorstehenden Definitionen, ist ein Chromoxid-Nitrit-Film ausgebildet, wobei die innere Umfangsflächenschicht einer Nitrierungsbehandlung ausgesetzt ist, wobei die Nitrierungsbehandlung vorzugsweise durch die Schritte des Entfernens eines Oxidfilms, der sich vorab auf der inneren Umfangsflächenschicht ausgebildet hat, und des Zugebens von Stickstoff zur inneren Umfangsflächenschicht durchgeführt wird, um die innere Umfangsflächenschicht mit dem Stickstoff zur Reaktion zu bringen.In the exhaust system part according to the above definitions, a chromium oxide nitride film is formed with the inner peripheral surface layer subjected to a nitriding treatment, wherein the nitriding treatment is preferably performed by the steps of removing an oxide film formed beforehand on the inner peripheral surface layer, and of adding nitrogen to the inner peripheral surface layer to react the inner peripheral surface layer with the nitrogen.

Durch den Aufbau des Abgassystem-Teils gemäß der vorstehenden Definition wird der beschichtete Film, der aus dem Chromoxid-Nitrit-Film besteht, welcher stärker als der Passivierungsfilm ist, welcher aus dem Chromoxid-Film besteht, der auf der Oberflächenschicht des herkömmlichen Edelstahls ausgebildet ist, auf der Oberflächenschicht der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts ausgebildet. Im Ergebnis kann die Korrosion des Wandabschnitts unterdrückt werden, selbst wenn die innere Umfangsseite des Wandabschnitts der Salzsäure von hoher Konzentration ausgesetzt ist.By constituting the exhaust system part as defined above, the coated film consisting of the chromium oxide nitride film which is stronger than the passivation film consisting of the chromium oxide film formed on the surface layer of the conventional stainless steel becomes , formed on the surface layer of the inner peripheral side of the wall portion. As a result, the corrosion of the wall portion can be suppressed even if the inner peripheral side of the wall portion is exposed to the hydrochloric acid of high concentration.

Im Abgassystem-Teil gemäß irgendeiner der vorstehend genannten Definitionen weist der Chromoxid-Nitrid-Film vorzugsweise eine Fähigkeit auf, seinen Stickstoff in eine saure, wässerige Lösung zu eluieren, welche am Chromoxid-Nitrid-Film anhaftet, und Ammonium-Ionen durch Kombinieren von Stickstoff mit Wasserstoff in der sauren, wässerigen Lösung zu erzeugen, um die Wasserstoffionenkonzentration in der sauren, wässerigen Lösung zu verringern. Durch die Konstruktion des Abgassystem-Teils gemäß der vorstehend genannten Definition kann der Chromoxid-Nitrid-Film die Wasserstoffionenkonzentration in der sauren, wässerigen Lösung verringern. Im Ergebnis kann die Korrosion am Wandabschnitt des Abgassystem-Teils durch die saure, wässerige Lösung abgeschwächt bzw. gedämpft werden.In the exhaust system part according to any of the above definitions, the chromium oxide-nitride film preferably has an ability to elute its nitrogen into an acidic aqueous solution adhering to the chromium oxide-nitride film and ammonium ions by combining nitrogen with hydrogen in the acidic aqueous solution to reduce the hydrogen ion concentration in the acidic aqueous solution. By designing the exhaust system member as defined above, the chromium oxide-nitride film can reduce the hydrogen ion concentration in the acidic aqueous solution. As a result, the corrosion at the wall portion of the exhaust system part can be attenuated by the acidic aqueous solution.

Ein EGR-Kühler gemäß der vorliegenden Erfindung weist auf: ein Gehäuse, eine Leitung zum Einleiten eines Kühlmediums, durch welche ein Kühlmedium eingeleitet wird, eine Leitung zum Abgeben des Kühlmittels, durch welche das Kühlmittel abgegeben wird, eine Leitung zum Kühlen des Abgases, welche aus wenigstens einer Leitung zusammengesetzt ist, welche im Gehäuse angeordnet ist, um das Abgas des Verbrennungsmotors darin strömen zu lassen, um das Abgas durch Wärmeübertragung zwischen dem Abgas und dem Kühlmedium, das außerhalb der Leitung strömt, zu kühlen, eine Leitung zum Einleiten des Abgases, welche mit einem stromaufwärtsseitigen Endabschnitt der Leitung zum Kühlen des Abgases in der Abgas-Strömungsrichtung außerhalb des Gehäuses verbunden ist, und einer Leitung zur Abgabe des Abgases, welche mit einem stromabwärtsseitigen Endabschnitt der Leitung zum Kühlen des Abgases in der Abgas-Strömungsrichtung außerhalb des Gehäuses verbunden ist, um das Abgas, welches gekühlt ist, durch die Leitung zum Kühlen des Abgases einer Ansaugvorrichtung des Verbrennungsmotors zuzuführen, wobei wenigstens die Leitung zum Kühlen des Abgases, die Leitung zum Einleiten des Abgases oder die Leitung zum Abgeben des Abgases von dem Abgassystem-Teil gemäß irgendeiner der vorstehenden Definitionen aufgebaut bzw. zusammengesetzt ist.An EGR cooler according to the present invention comprises: a housing, a conduit for introducing a cooling medium through which a cooling medium is introduced, a conduit for discharging the coolant through which the coolant is discharged, a conduit for cooling the exhaust gas, which is composed of at least one conduit which is arranged in the housing to flow the exhaust gas of the internal combustion engine therein to cool the exhaust gas by heat transfer between the exhaust gas and the cooling medium flowing outside the conduit, a conduit for introducing the exhaust gas which is connected to an upstream end portion of the conduit for cooling the exhaust gas in the exhaust gas flow direction outside the housing, and a conduit for discharging the exhaust gas, which communicates with a downstream end portion of the conduit for cooling the exhaust gas in the exhaust gas flow direction outside the housing is connected to the exhaust gas, which is cooled to supply through the line for cooling the exhaust gas to an intake device of the internal combustion engine, wherein at least the line for cooling the exhaust gas, the line for introducing the exhaust gas or the line for discharging the exhaust gas of the exhaust system part according to any of the above definitions or built up is composed.

Durch den Aufbau des Abgassystem-Teils gemäß der vorstehenden Definition wird ein Chromoxid-Nitrit-Film auf der Oberflächenschicht der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts von wenigstens der Leitung zum Kühlen des Abgases, der Leitung zum Einleiten des Abgases oder der Leitung zur Abgabe des Abgases des EGR-Kühlers, welcher als das Abgassystem-Teil gemäß der vorliegenden Erfindung angenommen wird, ausgebildet. Aus diesem Grund wird die Korrosionsbeständigkeit der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts des Abgassystem-Teils, welcher den beschichteten Film aufweist, verbessert. Im Ergebnis kann die Korrosion des Wandabschnitts unterdrückt werden, selbst wenn die innere Umfangsseite des Wandabschnitts der Salzsäure von hoher Konzentration ausgesetzt ist.By constructing the exhaust system part as defined above, a chromium oxide nitride film is formed on the surface layer of the inner peripheral side of the wall portion of at least the exhaust gas cooling pipe, the exhaust gas introduction pipe, and the EGR exhaust gas discharge pipe Cooler, which is adopted as the exhaust system part according to the present invention is formed. For this reason, the corrosion resistance of the inner peripheral side of the wall portion of the exhaust system part having the coated film is improved. As a result, the corrosion of the wall portion can be suppressed even if the inner peripheral side of the wall portion is exposed to the hydrochloric acid of high concentration.

Darüber hinaus wird der Stickstoff vom Chromoxid-Nitrit-Film zur bzw. in der sauren, wässerigen Lösung gelöst, welche an der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts von wenigstens der Leitung zum Kühlen des Abgases, der Leitung zum Einleiten des Abgases oder der Leitung zum Abgeben des Abgases des EGR-Kühlers anhaftet, die als das Abgassystem-Teil gemäß der vorliegenden Erfindung angenommen wird. Der Stickstoff wird mit Wasserstoff kombiniert, um Ammoniumionen in der sauren, wässerigen Lösung zu erzeugen. Der Wasserstoff wird für die Erzeugung von Ammoniumionen verwendet, so dass die Wasserstoffionenkonzentration in der sauren, wässerigen Lösung verringert wird. Im Ergebnis kann die Korrosion durch die saure, wässerige Lösung am Wandabschnitt des Abgassystem-Teils abgeschwächt werden.In addition, the nitrogen is dissolved from the chromium oxide-nitride film to the acidic aqueous solution, which on the inner peripheral side of the wall portion of at least the line for cooling the exhaust gas, the line for introducing the exhaust gas or the line for discharging the Exhaust gas of the EGR cooler adheres, as the exhaust system part according to the present invention Is accepted. The nitrogen is combined with hydrogen to produce ammonium ions in the acidic aqueous solution. The hydrogen is used to generate ammonium ions so that the hydrogen ion concentration in the acidic aqueous solution is reduced. As a result, the corrosion by the acidic aqueous solution at the wall portion of the exhaust system part can be alleviated.

Ein Verfahren zum Nitrieren des Abgassystem-Teils, wobei das Abgassystem-Teil ein Abgas, das vom Verbrennungsmotor abgegeben wurde, darin strömen lässt, weist auf: einen Endabschnitt auf der stromaufwärtigen Seite, durch den das Abgas eingeleitet wird, einen Endabschnitt auf der stromabwärtigen Seite, durch den das Abgas abgegeben wird, und einen Wandabschnitt, der in einer kreisförmigen Gestalt ausgebildet ist und zwischen dem Endabschnitt auf der stromaufwärtigen Seite und dem Endabschnitt auf der stromabwärtigen Seite angeordnet ist, um sich in der Abgasströmungsrichtung zu erstrecken, wobei der Endabschnitt auf der stromaufwärtigen Seite bzw. Stromaufwärtsseite, der Endabschnitt auf der stromabwärtigen Seite bzw. Stromabwärtsseite und der Wandabschnitt aus Edelstahl gefertigt sind, wobei das Verfahren zum Nitrieren der inneren Umfangs-Oberflächenschicht des Wandabschnitts des Abgassystem-Teils aufweist: eine Behandlung bzw. Bearbeitung zur Filmentfernung zum Entfernen eines Oxidfilms, welcher vorab auf der inneren Umfangs-Oberflächenschicht ausgebildet wurde, eine Wärmebehandlung zum Hinzufügen von Stickstoff auf die innere bzw. zu der inneren Umfangs-Oberflächenschicht durch Erhöhung der Temperatur des Abgassystem-Teils, das in einem geschlossenen Raum eingebracht wurde, welcher mit einem Nitrierungsgas gefüllt ist, eine Behandlung zum Halten einer einheitlichen Erwärmung zum Halten bzw. Aufrechterhalten einer einheitlichen Erwärmung bzw. zur einheitlichen Erwärmung des Abgassystem-Teils für eine vorbestimmte Zeitdauer, um den Stickstoff mit der inneren Umfangs-Oberflächenschicht zur Reaktion zu bringen, wodurch der Chromoxid-Nitrit-Film, welcher aus einem CrOxNy-Film besteht, auf der inneren Umfangs-Oberflächenschicht ausgebildet wird, und eine Kühlbehandlung zum Kühlen des Abgassystem-Teils.A method for nitriding the exhaust system part, wherein the exhaust system part flows an exhaust gas discharged from the internal combustion engine therein, comprises: an upstream-side end portion through which the exhaust gas is introduced, an downstream-side end portion through which the exhaust gas is discharged, and a wall portion formed in a circular shape and disposed between the upstream-side end portion and the downstream-side end portion to extend in the exhaust gas flow direction, the end portion on the The upstream-side end portion and the wall portion are made of stainless steel, wherein the method of nitriding the inner peripheral surface layer of the wall portion of the exhaust system part comprises: a film removing treatment for removing an oxide film formed in advance on the inner peripheral surface layer, a heat treatment for adding nitrogen to the inner and the inner peripheral surface layer by increasing the temperature of the exhaust system part, which was introduced in a closed space, which is filled with a nitriding gas, a uniform heating maintenance treatment for maintaining a uniform heating or uniform heating of the exhaust gas system part for a predetermined period of time to react the nitrogen with the inner peripheral surface layer, thereby causing the nitrogen to react chromium oxide nitride film, which is composed of a CrO x N y film is formed on the inner peripheral surface layer, and a cooling treatment for cooling the exhaust system part.

Durch den Aufbau des Verfahrens des Nitrierens des Abgassystem-Teils wie in der vorstehenden Definition dargestellt, wird der Chromoxid-Nitrit-Film angepasst, um auf der Oberflächenschicht des Wandabschnitts durch die Bearbeitung des Verfahrens zum Entfernen des Films, der Wärmebehandlung, der Behandlung zum Halten einer einheitlicher Erwärmung und der Kühlbehandlung ausgebildet zu sein.By constructing the method of nitriding the exhaust system member as set forth in the above definition, the chromium oxide nitride film is adapted to be applied to the surface layer of the wall portion by the process of removing the film, the heat treatment, the treatment for holding a uniform heating and the cooling treatment to be formed.

Darüber hinaus kann der beschichtete Film, welcher aus einem Chromoxid-Nitrit-Film besteht, welcher stärker als der Passivierungsfilm ist, welcher aus Chromoxid-Film besteht, welcher auf der Oberflächenschicht des herkömmlichen Edelstahls ausgebildet ist, auf der Oberflächenschicht der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts ausgebildet sein. Im Ergebnis kann eine Korrosion des Wandabschnitts selbst dann unterdrückt werden, wenn die innere Umfangsseite des Wandabschnitts der Salzsäure von hoher Konzentration ausgesetzt ist.Moreover, the coated film, which is made of a chromium oxide nitride film stronger than the passivation film consisting of chromium oxide film formed on the surface layer of the conventional stainless steel, may be formed on the surface layer of the inner peripheral side of the wall portion be. As a result, corrosion of the wall portion can be suppressed even if the inner peripheral side of the wall portion is exposed to the hydrochloric acid of high concentration.

Vorteilhafte Wirkungen der ErfindungAdvantageous Effects of the Invention

Die vorliegende Erfindung kann ein Abgassystem-Teil, einen EGR-Kühler, welcher das Abgassystem-Teil verwendet, und ein Verfahren zur Nitrierung des Abgassystem-Teils bereitstellen. Das Abgassystem-Teil wird in seiner Korrosionsbeständigkeit verbessert, in dem seine innere Umfangs-Oberflächenschicht mit einem Chromoxid-Nitrit-Film bedeckt wird, was daraus resultiert, dass die innere Umfangs-Oberflächenschicht des Wandabschnitts des Abgassystem-Teils der Nitrierungsbearbeitung bzw. -behandlung ausgesetzt ist.The present invention may provide an exhaust system part, an EGR cooler using the exhaust system part, and a method of nitriding the exhaust system part. The exhaust system part is improved in corrosion resistance by covering its inner peripheral surface layer with a chromium oxide nitride film, resulting from subjecting the inner peripheral surface layer of the wall portion of the exhaust system part to nitriding treatment is.

Kurzbeschreibung der ZeichnungBrief description of the drawing

1 ist eine vertikale Querschnittsansicht, welche einen EGR-Kühler gemäß einer Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 1 FIG. 15 is a vertical cross-sectional view showing an EGR cooler according to an embodiment of the present invention. FIG.

2 ist ein Flussdiagramm, das einen Ablauf des Verfahrens des Nitrierens des Abgassystem-Teils gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung zeigt. 2 FIG. 10 is a flowchart showing a flow of the method of nitriding the exhaust system part according to the embodiment of the present invention.

3 ist ein Diagramm, dass das Verhältnis zwischen der Bearbeitungs- bzw. Behandlungszeit und der Temperatur zeigt, wenn die Oberflächenschichten der inneren Umfangsseiten der Wandabschnitte der Leitungen zum Kühlen des Abgases des EGR-Kühlers gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung einer Nitrierungs-Behandlung bzw. -Bearbeitung ausgesetzt sind, welche durch ein Plasma-Nitrierungs-Verfahren durchgeführt wird. 3 FIG. 15 is a graph showing the relationship between the processing time and the temperature when the surface layers of the inner circumferential sides of the wall portions of the exhaust gas cooling pipes of the EGR cooler according to the embodiment of the present invention are subjected to nitriding treatment. FIG. Processing, which is performed by a plasma nitriding method.

4 ist ein Diagramm, welches das Verhältnis zwischen der Anzahl der Zyklen und der maximalen Korrosionstiefe für die Korrosions-Beständigkeitstests hinsichtlich der Beispiele des Abgassystem-Teils gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung und der Vergleichsbeispiele des Abgassystem-Teils zeigt. 4 FIG. 15 is a graph showing the relationship between the number of cycles and the maximum corrosion depth for the corrosion resistance test regarding the examples of the exhaust system part according to the embodiment of the present invention and the comparative examples of the exhaust system part.

Beschreibung der AusführungsformenDescription of the embodiments

Die Ausführungsform des Abgassystem-Teils gemäß der vorliegenden Erfindung wird im Nachfolgenden mit Bezug auf die beiliegende Zeichnung beschrieben. Die vorliegende Ausführungsform zeigt Beispiele, gemäß derer das Abgassystem-Teil gemäß der vorliegenden Erfindung in einem EGR-Kühler eines Automobils eingesetzt ist.The embodiment of the exhaust system part according to the present invention will be described below with reference to the accompanying drawings described. The present embodiment shows examples according to which the exhaust system part according to the present invention is used in an EGR cooler of an automobile.

Zunächst wird der Aufbau des EGR-Kühlers 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform im Nachfolgenden beschrieben.First, the construction of the EGR cooler 1 according to the present embodiment will be described below.

Wie in 1 dargestellt, ist der EGR-Kühler 1 mit einem Gehäuse 2, einer Leitung 4 zum Einleiten des Kühlmediums, einer Leitung 5 zum Abgeben des Kühlmediums, einer Mehrzahl von Leitungen 7 zum Kühlen des Abgases, wobei jede als das Abgassystem-Teil dient, eine Leitung 8 zum Einleiten des Abgases und eine Leitung 9 zum Abgeben des Abgases ausgestattet. Das Kühlwasser für einen Motor wird als ein Kühlmedium W verwendet.As in 1 shown is the EGR cooler 1 with a housing 2 , a lead 4 for introducing the cooling medium, a line 5 for discharging the cooling medium, a plurality of conduits 7 for cooling the exhaust gas, each serving as the exhaust system part, a duct 8th for introducing the exhaust gas and a pipe 9 equipped for discharging the exhaust gas. The cooling water for an engine is used as a cooling medium W.

Das Gehäuse 2 ist mit einem im wesentlichen zylindrischen Gehäusekörper 10, einer Trägerplatte bzw. Stützplatte 11 auf der stromaufwärtigen Seite, und einer Trägerplatte bzw. Stützplatte 12 auf der stromabwärtigen Seite ausgestattet. Das Kühlmedium W strömt entlang der axialen Richtung im Gehäusekörper 10.The housing 2 is with a substantially cylindrical housing body 10 , a support plate or support plate 11 on the upstream side, and a support plate 12 equipped on the downstream side. The cooling medium W flows along the axial direction in the housing body 10 ,

Die Trägerplatte 11 auf der stromaufwärtigen Seite ist an dem stromaufwärtsseitigen Endabschnitt des Gehäusekörpers 10 in der Strömungsrichtung des Kühlmediums W angeordnet, um den stromaufwärtsseitigen Endabschnitt abzudichten bzw. zu schließen. Die Trägerplatte 11 auf der stromaufwärtigen Seite weist eine Mehrzahl von Durchbohrungen 11a, welche darin ausgebildet sind, auf.The carrier plate 11 on the upstream side is at the upstream-side end portion of the case body 10 is disposed in the flow direction of the cooling medium W to seal the upstream end portion. The carrier plate 11 on the upstream side has a plurality of through holes 11a which are formed therein on.

Die Trägerplatte 12 auf der stromabwärtigen Seite ist an dem stromabwärtigen Endabschnitt des Gehäusekörpers 10 in der Strömungsrichtung des Kühlmediums W derart angeordnet, dass sie den stromabwärtigen Endabschnitt schließt bzw. abdichtet. Die Trägerplatte 12 auf der stromabwärtigen Seite weist eine Mehrzahl von Durchbohrungen 12a auf.The carrier plate 12 on the downstream side is at the downstream end portion of the case body 10 is arranged in the flow direction of the cooling medium W so as to close or seal the downstream end portion. The carrier plate 12 on the downstream side has a plurality of through holes 12a on.

Die Durchbohrungen 11a der Trägerplatte 11 auf der stromaufwärtigen Seite und die Durchbohrungen 12a der Trägerplatte 12 auf der stromabwärtigen Seite sind gleich in der Anzahl und sind an den jeweiligen Positionen angeordnet, wobei sie über den bzw. entlang dem Gehäusekörper 10 aufeinander zuweisen. Jede der Leitungen 7 zum Kühlen des Abgases wird von einem Paar von Durchbohrungen 11a, 12a, welche aufeinander zuweisen, der jeweiligen Trägerplatten 11, 12 auf der stromaufwärtigen/stromabwärtigen Seite getragen bzw. gehalten.The punctures 11a the carrier plate 11 on the upstream side and the drill holes 12a the carrier plate 12 on the downstream side are equal in number and are located at the respective positions, over and along the housing body, respectively 10 to each other. Each of the lines 7 for cooling the exhaust gas is from a pair of through-holes 11a . 12a , which assign each other, the respective carrier plates 11 . 12 supported on the upstream / downstream side.

Die Leitung 4 zum Einleiten des Kühlmediums ist in der Nähe des stromaufwärtsseitigen Endabschnitts des Gehäusekörpers 10 in der Strömungsrichtung des Kühlmediums W angeordnet. Die Leitung 4 zum Einleiten des Kühlmediums ist derart angepasst, um das Kühlmedium W zum Gehäuse 2 strömen zu lassen.The administration 4 for introducing the cooling medium is in the vicinity of the upstream side end portion of the housing body 10 arranged in the flow direction of the cooling medium W. The administration 4 for introducing the cooling medium is adapted to the cooling medium W to the housing 2 to flow.

Der Endabschnitt auf der stromaufwärtigen Seite der Leitung 4 zum Einleiten des Kühlmediums ist mit einer Leitung 15 zum Zuführen des Kühlmediums verbunden. Der stromaufwärtsseitige Endabschnitt der Leitung 15 zum Zuführen des Kühlmediums ist mit einer Zuführpumpe (nicht dargestellt) des Kühlmediums W verbunden.The end portion on the upstream side of the pipe 4 for introducing the cooling medium is with a line 15 connected to supply the cooling medium. The upstream end portion of the pipe 15 for supplying the cooling medium is connected to a supply pump (not shown) of the cooling medium W.

Die Leitung 5 zum Abgeben des Kühlmediums ist in der Nähe des stromabwärtsseitigen Endabschnitts des Gehäusekörpers 10 in der Strömungsrichtung des Kühlmediums W angeordnet. Die Leitung 5 zum Abgeben des Kühlmediums ist angepasst bzw. geeignet, um das Kühlmedium W vom Gehäuse 2 abzugeben.The administration 5 for discharging the cooling medium is in the vicinity of the downstream side end portion of the case body 10 arranged in the flow direction of the cooling medium W. The administration 5 for discharging the cooling medium is adapted or adapted to the cooling medium W from the housing 2 leave.

Der stromabwärtsseitige Endabschnitt der Leitung 5 zum Abgeben des Kühlmediums ist mit einer Leitung 16 zum Abgeben des Kühlmediums verbunden. Der stromabwärtsseitige Endabschnitt der Leitung 16 zum Abgeben des Kühlmediums ist mit einem Wassermantel (nicht dargestellt) des Motors verbunden.The downstream end portion of the pipe 5 for discharging the cooling medium is with a pipe 16 connected for dispensing the cooling medium. The downstream end portion of the pipe 16 for discharging the cooling medium is connected to a water jacket (not shown) of the engine.

Die Leitung 7 zum Kühlen des Abgases ist aus Edelstahl gefertigt, und weist einen stromaufwärtsseitigen Abschnitt 7a, einen stromabwärtsseitigen Endbschnitt 7b und eine Wandabschnitt 7c auf. Die Leitung 7 zum Kühlen des Abgases ist derart angepasst bzw. geeignet, um das Durchströmen eines Abgases G zu ermöglichen.The administration 7 for cooling the exhaust gas is made of stainless steel, and has an upstream side section 7a , a downstream end portion 7b and a wall section 7c on. The administration 7 for cooling the exhaust gas is adapted or adapted to allow the passage of an exhaust gas G.

Der stromaufwärtsseitige Endabschnitt 7a ist in die Durchbohrung 11a der Trägerplatte 11 auf der stromaufwärtigen Seite eingepresst und wird von der Trägerplatte 11a auf der stromaufwärtigen Seite getragen. Das Abgas G wird dem stromaufwärtsseitigen Endabschnitt 7a durch die Leitung 8 zum Einleiten des Abgases zugeführt. Der stromabwärtsseitige Endabschnitt 7b ist in die Durchbohrung 12a der Trägerplatte 12 auf der stromabwärtigen Seite eingepresst und wird von der Trägerplatte 12 auf der Stromabwärtsseite getragen. Das Abgas G wird zur Leitung 9 zum Abgeben des Abgases durch den stromabwärtsseitigen Endabschnitt 7b abgegeben.The upstream-side end portion 7a is in the puncture 11a the carrier plate 11 pressed in on the upstream side and is supported by the carrier plate 11a worn on the upstream side. The exhaust gas G becomes the upstream side end portion 7a through the pipe 8th supplied for introducing the exhaust gas. The downstream end portion 7b is in the puncture 12a the carrier plate 12 pressed on the downstream side and is supported by the carrier plate 12 worn on the downstream side. The exhaust gas G becomes the conduit 9 for discharging the exhaust gas through the downstream side end portion 7b issued.

Der Wandabschnitt 7c ist in einer kreisförmigen Gestalt ausgebildet, welche sich in der Strömungsrichtung des Abgases G erstreckt, und ist zwischen dem stromaufwärtsseitigen Endabschnitt 7a und dem stromabwärtsseitigen Endabschnitt 7b angeordnet. Die gesamte Fläche der Oberflächenschicht der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts 7c wird der Nitrierungsbehandlung ausgesetzt. Auf der gesamten Fläche der Oberflächenschicht der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts 7c ist daher ein Chromoxid-Nitrit-Film 17 ausgebildet. Das Abgas G, das innerhalb der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases strömt wird durch Wärmeübertragung mit dem Kühlmedium W, welches außerhalb der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases strömt, gekühlt.The wall section 7c is formed in a circular shape which extends in the flow direction of the exhaust gas G, and is between the upstream-side end portion 7a and the downstream end portion 7b arranged. The entire surface of the surface layer of the inner peripheral side of the wall portion 7c is exposed to the nitriding treatment. On the entire surface of the surface layer of the inner peripheral side of wall section 7c is therefore a chromium oxide nitride film 17 educated. The exhaust G, which is inside the pipe 7 for cooling the exhaust gas is passed through heat transfer with the cooling medium W, which outside the conduit 7 for cooling the exhaust gas flows, cooled.

Die Leitung 8 zum Einleiten des Abgases ist am stromaufwärtigen Endbschnitt des Gehäusekörpers 10 in der Strömungsrichtung des Abgases G angeordnet und mit der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases verbunden. Der stromaufwärtsseitige Endabschnitt der Leitung 8 zum Einleiten des Abgases ist mit einer Leitung 13 zum Zuführen des EGR-Gases verbunden. Der stromaufwärtsseitige Endabschnitt der Leitung 13 zum Zuführen des EGR-Gases ist mit der Abgasvorrichtung (nicht dargestellt) verbunden.The administration 8th for introducing the exhaust gas is at the upstream end portion of the housing body 10 arranged in the flow direction of the exhaust gas G and with the line 7 connected to the cooling of the exhaust gas. The upstream end portion of the pipe 8th for introducing the exhaust gas is with a pipe 13 connected to supply the EGR gas. The upstream end portion of the pipe 13 for supplying the EGR gas is connected to the exhaust device (not shown).

Die Leitung 9 zum Abgeben des Abgases ist am stromabwärtigen Endabschnitt des Gehäusekörpers 10 in der Strömungsrichtung des Abgases G angeordnet und mit der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases verbunden. Der stromabwärtsseitige Endabschnitt der Leitung 9 zum Abgeben des Abgases ist mit einer Leitung 14 zum Abgeben des EGR-Gases verbunden. Der stromabwärtsseitige Endabschnitt der Leitung 14 zum Abgeben des EGR-Gases ist mit der Ansaugvorrichtung (nicht dargestellt) verbunden.The administration 9 for discharging the exhaust gas is at the downstream end portion of the housing body 10 arranged in the flow direction of the exhaust gas G and with the line 7 connected to the cooling of the exhaust gas. The downstream end portion of the pipe 9 for discharging the exhaust gas is with a pipe 14 for discharging the EGR gas. The downstream end portion of the pipe 14 for discharging the EGR gas is connected to the suction device (not shown).

Als nächstes wird ein Vorgang des Ausbildens des Chromoxid-Nitrit-Films 17 auf der Oberflächenschicht der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts 7c der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases durch das Verfahren zum Nitrieren des Abgassystem-Teils gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung mit Bezug auf das Flussdiagramm, das in 2 gezeigt ist, erklärt.Next, an operation of forming the chromium oxide-nitride film 17 on the surface layer of the inner peripheral side of the wall portion 7c the line 7 for cooling the exhaust gas by the method of nitriding the exhaust system part according to the embodiment of the present invention with reference to the flowchart shown in FIG 2 shown is explained.

Das Verfahren zum Nitrieren des Abgassystem-Teils umfasst eine Vorbereitungsbehandlung, eine Wärmebehandlung, eine Behandlung zur Filmentfernung, eine Behandlung zum Halten einer einheitlichen Erwärmung, und die Kühlbehandlung bzw. Abkühlungsbehandlung, und diese Behandlungen werden in dieser Reihenfolge im selben Vakuumofen durchgeführt. In der vorliegenden Ausführungsform wird der Chromoxid-Nitrit-Film 17 auf der Oberflächenschicht der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts 7c der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases durch ein Verfahren zur Gas-Nitrierung ausgebildet.The method for nitriding the exhaust system part includes a preparation treatment, a heat treatment, a film removal treatment, a uniform heat retention treatment, and the cooling treatment, and these treatments are performed in this order in the same vacuum furnace. In the present embodiment, the chromium oxide nitride film 17 on the surface layer of the inner peripheral side of the wall portion 7c the line 7 for cooling the exhaust gas by a method of gas nitriding.

Zunächst wird als die Vorbereitungsbehandlung eine Abdeckung, welche aus einer Platte aus weichem bzw. unlegiertem Stahl gefertigt ist, an eine äußere Umfangsseite der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases angebracht, um eine Nitrierung bzw. Nitridierung zu vermeiden. Die Leitung 7 zum Kühlen des Abgases wird in den Ofen eingebracht (Schritt S1).First, as the preparation treatment, a cover made of a soft or unalloyed steel plate is transferred to an outer peripheral side of the pipe 7 for cooling the exhaust gas to prevent nitridation. The administration 7 for cooling the exhaust gas is introduced into the furnace (step S1).

Als die Wärmebehandlung bzw. Erwärmungsbehandlung wird der Ofen bis auf 570°C mit einer relativ hohen Geschwindigkeit erwärmt (Schritt S2, Bezugszeichen 20 in 3). Auf diese Weise wird die Leitung 7 zum Kühlen des Abgases und die Ofenatmosphäre erwärmt. Daraufhin wird ein Mischgas, das im Wesentlichen aus Schwefelwasserstoff(H2S)-Gas und Ammoniak(NH3)-Gas besteht, in den Ofen eingeleitet (Schritt S3).As the heat treatment, the furnace is heated up to 570 ° C at a relatively high speed (step S2, reference numeral 20 in 3 ). That way, the line becomes 7 heated to cool the exhaust gas and the furnace atmosphere. Then, a mixed gas consisting essentially of hydrogen sulphide (H 2 S) gas and ammonia (NH 3) gas introduced into the furnace (step S3).

Das Schwefelwasserstoffgas reagiert mit dem Oxidfilm, welcher hauptsächlich das Chromoxid (CrOx) enthält, das vorab auf der Oberflächenschicht der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases ausgebildet worden ist, um den Oxidfilm zu entfernen (Behandlung zur Filmentfernung). Ein Teil des Chroms und des Sauerstoffs, welche den Chromoxid-Film ausbilden, verbleiben auf der Oberflächenschicht des Wandabschnitts 7c, nachdem der Oxidfilm entfernt worden ist.The hydrogen sulfide gas reacts with the oxide film mainly containing the chromium oxide (CrO x ) in advance on the surface layer of the pipe 7 for cooling the exhaust gas has been formed to remove the oxide film (film removal treatment). Part of the chromium and the oxygen forming the chromium oxide film remain on the surface layer of the wall portion 7c after the oxide film has been removed.

In der vorliegenden Ausführungsform wird das Schwefelwasserstoffgas bei der Behandlung zur Filmentfernung verwendet, aber jedes Gas, das geeignet ist, den Oxidfilm zu entfernen, kann anstelle des Schwefelwasserstoffgases verwendet werden. Darüber hinaus wird bei der vorliegenden Ausführungsform die Behandlung zur Filmentfernung durch Einleiten des Schwefelwasserstoffgases und des Ammoniakgases in den Ofen nach Beginn der Wärmebehandlung durchgeführt, ist jedoch nicht auf diese Reihenfolge gemäß der vorliegenden Erfindung beschränkt. Die Behandlung zur Filmentfernung kann zum selben Zeitpunkt mit der Wärmebehandlung begonnen werden, nachdem das Schwefelwasserstoffgas und das Ammoniakgas in den Ofen eingeleitet worden sind gemäß der vorliegenden Erfindung.In the present embodiment, the hydrogen sulfide gas is used in the film removing treatment, but any gas capable of removing the oxide film may be used instead of the hydrogen sulfide gas. Moreover, in the present embodiment, the film removal treatment is performed by introducing the hydrogen sulfide gas and the ammonia gas into the furnace after the start of the heat treatment, but is not limited to this order according to the present invention. The film removal treatment may be started at the same time with the heat treatment after the hydrogen sulfide gas and the ammonia gas are introduced into the furnace according to the present invention.

Anschließend wird der Ofen bei 570°C für 8 Stunden gehalten (Bezugszeichen 21 in 3). Auf diese Weise werden die Leitung 7 zum Kühlen des Abgases und die Ofenatmosphäre in einheitlicher Erwärmung gehalten bzw. einer einheitlichen Erwärmung unterzogen (Behandlung zum Halten einer einheitlichen Erwärmung bzw. Behandlung des Haltens bei einer einheitlichen Erwärmung).Subsequently, the oven is held at 570 ° C for 8 hours (reference numeral 21 in 3 ). In this way, the line 7 for cooling the exhaust gas and the furnace atmosphere kept in uniform heating or subjected to a uniform heating (treatment for keeping a uniform heating or treatment of holding in a uniform heating).

Bei der Wärmebehandlung und der Behandlung zum Halten einer einheitlichen Erwärmung wird ein Teil des Ammoniakgases in der Ofenatmosphäre zu Stickstoff und zu Wasserstoff zerlegt bzw. abgebaut. Die Stickstoffatome in der Ofenatmosphäre dringen in die Oberflächenschicht des Wandabschnitts 7c der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases durch Erwärmen der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases bzw. der Abgas-Kühlleitung 7 ein. Der Stickstoff, welcher in die Oberflächenschicht eingedrungen ist, wird mit dem Chrom, welches teilweise eine Komponente des Edelstahls darstellt, und dem Sauerstoff, welcher den Oxidfilm ausbildet, kombiniert, wodurch das Chromoxid-Nitrit auf der Oberflächenschicht erzeugt wird. Im Ergebnis wird der Chromoxid-Nitrit-Film 17 auf der Oberflächenschicht der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts 7c ausgebildet.In the heat treatment and the uniform heating maintenance treatment, part of the ammonia gas in the furnace atmosphere is decomposed into nitrogen and hydrogen. The nitrogen atoms in the furnace atmosphere penetrate into the surface layer of the wall portion 7c the line 7 for cooling the exhaust gas by heating the conduit 7 for cooling the exhaust gas or the exhaust gas cooling line 7 one. The nitrogen which has penetrated into the surface layer is combined with the chromium, which is partly a component of the stainless steel, and the oxygen which forms the oxide film, whereby the chromium oxide nitrite is generated on the surface layer. As a result, the chromium oxide nitride film 17 on the surface layer of the inner peripheral side of the wall portion 7c educated.

Nach der Behandlung zum Halten einer einheitlichen Erwärmung wird die Leitung 7 zum Kühlen des Abgases relativ langsam auf etwa Raumtemperatur abgekühlt (Kühlbehandlung bzw. Kühlungsbehandlung).After the treatment to keep a uniform warming becomes the line 7 for cooling the exhaust gas cooled relatively slowly to about room temperature (cooling treatment or cooling treatment).

Als nächstes wird im Nachfolgenden der Betrieb des EGR-Kühlers 1 erklärt.Next, the operation of the EGR cooler will be described below 1 explained.

Das Abgas G wird dem EGR-Kühler 1 von der Abgasvorrichtung des Motors durch die Leitung 13 zum Zuführen des EGR-Gases zugeführt. Das Abgas G strömt in der Leitung 8 zum Einleiten des Abgases, in der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases und in der Leitung 9 zum Abgeben des Abgases in dieser Reihenfolge in den EGR-Kühler 1. Das Abgas G, das vom EGR-Kühler 1 abgegeben wird, wird der Ansaugvorrichtung des Motors durch die Leitung 14 zum Abgeben des EGR-Gases zugeführt.The exhaust gas G becomes the EGR cooler 1 from the exhaust device of the engine through the pipe 13 supplied for supplying the EGR gas. The exhaust gas G flows in the line 8th for introducing the exhaust gas, in the pipe 7 for cooling the exhaust gas and in the pipe 9 for discharging the exhaust gas in this order into the EGR cooler 1 , The exhaust gas G, that of the EGR cooler 1 is discharged, the intake of the engine through the line 14 supplied for discharging the EGR gas.

Das Kühlmedium W wird dem EGR-Kühler 1 von der Zuführpumpe durch die Leitung 15 zum Zuführen des Kühlmediums zugeführt. Das Kühlmedium W strömt in der Leitung 4 zum Einleiten des Kühlmediums, im Gehäusekörper 10 und in der Leitung 5 zum Abgeben des Kühlmediums in dieser Reihenfolge im EGR-Kühler 1. Das Kühlmedium W, das vom EGR-Kühler 1 abgegeben wird, wird dem Wassermantel des Motors durch die Leitung 16 zum Abgeben des Kühlmediums zugeführt.The cooling medium W becomes the EGR cooler 1 from the feed pump through the line 15 supplied for supplying the cooling medium. The cooling medium W flows in the line 4 for introducing the cooling medium, in the housing body 10 and in the line 5 for discharging the cooling medium in this order in the EGR cooler 1 , The cooling medium W, that of the EGR cooler 1 is discharged, the water jacket of the engine through the pipe 16 supplied for discharging the cooling medium.

Das Abgas G, das innerhalb der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases strömt, wird durch Wärmeübertragung mit dem Kühlmedium W, das außerhalb der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases strömt, gekühlt. Der Wasserdampf, der im Abgas G enthalten ist, wird zu diesem Zeitpunkt kondensiert, um Wassertropfen auf dem Chromoxid-Nitrit-Film 17 auszubilden, der auf der Oberflächenschicht der inneren Umfangsseite der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases ausgebildet ist.The exhaust G, which is inside the pipe 7 flows to cool the exhaust gas, by heat transfer with the cooling medium W, the outside of the line 7 for cooling the exhaust gas flows, cooled. The water vapor contained in the exhaust gas G is condensed at this time to drip water on the chromium oxide-nitride film 17 formed on the surface layer of the inner peripheral side of the conduit 7 is designed for cooling the exhaust gas.

Das Gas der schwefeligen Säure, das Stickstoffoxidgas und das Chlorgas werden in den Wassertropfen gelöst, um die Schwefelsäure, die Salpetersäure, die Salzsäure und andere Säuren zu erzeugen. Der Chromoxid-Nitrit-Film 17 weist eine hohe Korrosionsbeständigkeit gegenüber der Schwefelsäure, der Salpetersäure, der Salzsäure und anderen Säuren auf. Aus diesem Grund wird eine Korrosion des Wandabschnitts 7c der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases unterdrückt.The sulfurous acid gas, the nitrogen oxide gas and the chlorine gas are dissolved in the water drops to produce the sulfuric acid, the nitric acid, the hydrochloric acid and other acids. The chromium oxide nitride film 17 has a high corrosion resistance to sulfuric acid, nitric acid, hydrochloric acid and other acids. For this reason, a corrosion of the wall section 7c the line 7 to cool the exhaust gas suppressed.

Der Stickstoff wird gelöst und vom Chromoxid-Nitrit-Film 17 in die saure, wässerige Lösung eluiert, welche an der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts 7c der Leitung 7 zum Kühlem des Abgases anhaftet. Der Stickstoff wird mit Wasserstoff kombiniert, um Ammoniumionen in der sauren, wässerigen Lösung zu erzeugen. Da der Wasserstoff in der sauren, wässerigen Lösung für die Erzeugung von Ammoniumionen verwendet bzw. verbraucht wird, wird die Wasserstoffionenkonzentration der sauren, wässerigen Lösung in der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases vermindert.The nitrogen is dissolved and from the chromium oxide-nitrite film 17 eluted into the acidic aqueous solution, which on the inner peripheral side of the wall portion 7c the line 7 adheres to the cooling of the exhaust gas. The nitrogen is combined with hydrogen to produce ammonium ions in the acidic aqueous solution. Since the hydrogen in the acidic aqueous solution is used for the production of ammonium ions, the hydrogen ion concentration of the acidic aqueous solution in the conduit becomes 7 reduced to cool the exhaust gas.

Wie vorstehend beschrieben, ist der EGR-Kühler 1 gemäß der Ausführungsform der vorliegenden Erfindung derart ausgelegt bzw. konstruiert, dass er die Leitung 7 zum Kühlen des Abgases aufweist, welche die Oberflächenschicht der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts 7c aufweist, welche mit dem Chromoxid-Nitrit-Film 17 ausgebildet ist. Aus diesem Grund wird die Korrosionsbeständigkeit des Wandabschnitts 7c der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases verbessert. Im Ergebnis kann die Korrosion des Wandabschnitts 7c selbst dann unterdrückt werden, wenn die innere Umfangsseite des Wandabschnitts 7c der starken Salzsäure ausgesetzt ist.As described above, the EGR cooler is 1 according to the embodiment of the present invention designed such that it the line 7 for cooling the exhaust gas, which is the surface layer of the inner peripheral side of the wall portion 7c which, with the chromium oxide-nitrite film 17 is trained. For this reason, the corrosion resistance of the wall section becomes 7c the line 7 to cool the exhaust gas improved. As a result, the corrosion of the wall portion 7c are suppressed even if the inner peripheral side of the wall portion 7c the strong hydrochloric acid is exposed.

Das Gas-Nitrierungs-Verfahren wird eingesetzt, um dem Chromoxid-Nitrit-Film 17 auf den Wandabschnitt 7c der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases derart auszubilden, dass der Abgassystem-Teil im Vergleich zu anderen Nitrierungsverfahren auf einfache Weise konstruiert werden kann. Dies erlaubt es, eine Zunahme der Herstellungskosten für den Abgassystem-Teil zu vermeiden.The gas nitriding process is used to form the chromium oxide-nitride film 17 on the wall section 7c the line 7 for cooling the exhaust gas so that the exhaust system part can be easily constructed compared to other nitriding methods. This makes it possible to avoid an increase in the manufacturing cost of the exhaust system part.

Im EGR-Kühler 1 der vorliegenden Ausführungsform, welche vorstehend beschrieben worden ist, wird der Chromoxid-Nitrit-Film 17 auf der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts 7c der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases ausgebildet, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Auslegung bzw. Konstruktion beschränkt. Der EGR-Kühler gemäß der vorliegenden Erfindung kann beispielsweise den Chromoxid-Nitrit-Film aufweisen, der auf der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts der Leitung 8 zum Einleiten des Abgases oder der Leitung 9 zum Abgeben des Abgases zusätzlich zu dem Chromoxid-Nitrit-Film 17 aufweisen, welcher auf der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts 7c der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases ausgebildet ist.In the EGR cooler 1 The present embodiment described above becomes the chromium oxide nitride film 17 on the inner peripheral side of the wall portion 7c the line 7 for cooling the exhaust gas, however, the present invention is not limited to this construction. The EGR cooler according to the present invention may include, for example, the chromium oxide-nitride film provided on the inner peripheral side of the wall portion of the pipe 8th for introducing the exhaust gas or the pipe 9 for discharging the exhaust gas in addition to the chromium oxide-nitride film 17 have, which on the inner peripheral side of the wall portion 7c the line 7 is designed for cooling the exhaust gas.

Bei dieser Konstruktion kann der Chromoxid-Nitrit-Film beispielsweise auf den Wandabschnitten der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases, der Leitung 8 zum Einleiten des Abgases und der Leitung 9 zum Abgeben des Abgases, oder andererseits nur auf den Wandabschnitten der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases und der Leitung 9 zum Abgeben des Abgases ausgebildet sein. Darüber hinaus kann der EGR-Kühler gemäß der vorliegenden Erfindung den Chromoxid-Nitrit-Film aufweisen, welcher auf dem Wandabschnitt von anderen Bauteilen als der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases, der Leitung 8 zum Einleiten des Abgases, und der Leitung 9 zum Abgeben des Abgases ausgebildet ist.In this construction, for example, the chromium oxide-nitride film may be applied to the wall portions of the pipe 7 for cooling the exhaust gas, the conduit 8th for introducing the exhaust gas and the pipe 9 for discharging the exhaust gas, or otherwise only on the wall portions of the conduit 7 for cooling the exhaust gas and the pipe 9 be formed for discharging the exhaust gas. In addition, the EGR cooler according to the present invention may comprise the chromium oxide-nitride film, which is based on the Wall section of components other than the pipe 7 for cooling the exhaust gas, the conduit 8th for introducing the exhaust gas, and the pipe 9 is formed for discharging the exhaust gas.

Bei dem EGR-Kühler 1 gemäß der vorliegenden Ausführungsform, welche vorstehend beschrieben worden ist, ist der Chromoxid-Nitrit-Film 17 auf der gesamten Oberfläche der Oberflächenschicht der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts 7c der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases ausgebildet, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Konstruktion beschränkt. Der EGR-Kühler gemäß der vorliegenden Erfindung kann den Chromoxid-Nitrit-Film 17 beispielsweise nur auf einem Teil der Oberflächenschicht der inneren Umfangsseite des Wandabschnitts 7c der Leitung 7 zum Kühlen des Abgases ausgebildet haben.For the EGR cooler 1 According to the present embodiment described above, the chromium oxide nitride film is 17 on the entire surface of the surface layer of the inner peripheral side of the wall portion 7c the line 7 for cooling the exhaust gas, however, the present invention is not limited to this construction. The EGR cooler according to the present invention may be the chromium oxide nitride film 17 For example, only on a part of the surface layer of the inner peripheral side of the wall portion 7c the line 7 have formed for cooling the exhaust gas.

Bei dem EGR-Kühler 1 der vorliegenden Ausführungsform, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, ist die Temperatur zum Halten bzw. Haltetemperatur einer einheitlichen Erwärmung 570°C, und die Zeit zum Halten bzw. Haltezeit einer einheitlichen Erwärmung ist 8 Stunden bei der Behandlung zum Halten einer einheitlichen Erwärmung. Jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf diese Bedingungen beschränkt. Der EGR-Kühler gemäß der vorliegenden Erfindung kann die Haltetemperatur zur einheitlichen Erwärmung bei beispielsweise 300°C bis 590°C eingestellt haben und die Haltezeit zur einheitlichen Erwärmung bei beispielsweise 6 Stunden bis 10 Stunden eingestellt haben. Unter diesen Bedingungen kann, je höher die Temperatur zum Halter einer einheitlichen Erwärmung ist, die Zeit zum Halten einer einheitlichen Erwärmung umso kürzer sein.For the EGR cooler 1 In the present embodiment, as described above, the temperature for holding temperature of uniform heating is 570 ° C, and the time for holding a uniform heating is 8 hours in the treatment for keeping uniform heating. However, the present invention is not limited to these conditions. The EGR cooler according to the present invention may have set the hold temperature for uniform heating at, for example, 300 ° C to 590 ° C, and set the hold time for uniform heating at, for example, 6 hours to 10 hours. Under these conditions, the higher the temperature for holding a uniform heating, the shorter the time for keeping a uniform heating.

Beim EGR-Kühler 1 der vorliegenden Ausführungsform, welche vorstehend beschrieben worden ist, ist das Gasnitrierungsverfahren angepasst bzw. geeignet, um den Chromoxid-Nitrit-Film 17 auszubilden, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf dieses Nitrierungsverfahren beschränkt. Der EGR-Kühler gemäß der vorliegenden Erfindung kann weitere Nitrierungsverfahren anwenden bzw. nutzen, wie beispielsweise ein Plasmanitrierungsverfahren, ein Salzbad-Nitrierungsverfahren, ein Gas-Weichnitrierungsverfahren, und andere Nitrierungsverfahren.At the EGR cooler 1 In the present embodiment described above, the gas nitriding method is adapted to the chromium oxide nitride film 17 however, the present invention is not limited to this nitriding method. The EGR cooler according to the present invention may employ other nitriding methods such as a plasma nitriding method, a salt bath nitriding method, a gas soft nitriding method, and other nitriding methods.

Im Abgassystem-Teil der vorliegenden Ausführungsform, wie sie vorstehend beschrieben worden ist, wird das Abgassystem-Teil auf den EGR-Kühler 1 angewendet, jedoch ist die vorliegende Erfindung nicht auf den EGR-Kühler 1 beschränkt. Der Abgassystem-Teil gemäß der vorliegenden Erfindung kann den Abgassystem-Teil auf einen allgemeinen Teil bzw. Bauteil, wie beispielsweise einen Abgaskrümmer, eine Abgasleitung und dergleichen anwenden, welche die Abgasvorrichtung aufbauen.In the exhaust system part of the present embodiment, as described above, the exhaust system part becomes the EGR cooler 1 However, the present invention is not applied to the EGR cooler 1 limited. The exhaust system part according to the present invention may apply the exhaust system part to a general part such as an exhaust manifold, an exhaust pipe, and the like constituting the exhaust device.

Wie vorstehend beschrieben worden ist, sind der Abgassystem-Teil und der EGR-Kühler, welcher das Abgassystem-Teil verwendet, gemäß der vorliegenden Erfindung, im Allgemeinen hilfreich, wenn eine verbesserte Korrosionsbeständigkeit erforderlich ist.As described above, the exhaust system part and the EGR cooler using the exhaust system part according to the present invention are generally helpful when improved corrosion resistance is required.

(Beispiele)(Examples)

Ein Korrosions-Beständigkeitstest wurde mit einer Probe von Edelstahl (SUS316L), dessen Oberflächenschicht verschiedenen Arten von Nitrierungsbehandlungen unterzogen worden ist, durchgeführt. Beim Korrosions-Beständigkeitstest wird die Probe eingetaucht und erwärmt in einer Mischlösung von Schwefelsäure und Salzsäure und getrocknet, und anschließend befeuchtet. Diese Behandlung stellt einen Zyklus des Korrosions-Beständigkeitstests dar.A corrosion resistance test was conducted on a sample of stainless steel (SUS316L) whose surface layer had been subjected to various kinds of nitriding treatments. In the corrosion resistance test, the sample is immersed and heated in a mixed solution of sulfuric acid and hydrochloric acid and dried, followed by humidification. This treatment represents one cycle of the corrosion resistance test.

Die maximale Korrosionstiefe in der Oberflächenschicht der Probe wurde am Ende von 10 Zyklen und/oder 20 Zyklen der Behandlungen gemessen. Die maximale Korrosionstiefe wurde gegenüber dem Referenzwert eingestellt, welcher bei 1,0 als ein gemessener Wert des Vergleichbeispiels 1 eingestellt wurde, und die gemessenen Werte der anderen Beispiele sind umgerechnet ohne Einheit dargestellt, als das Verhältnis des Referenzwerts bzw. als der Anteil am Referenzwert.The maximum depth of corrosion in the surface layer of the sample was measured at the end of 10 cycles and / or 20 cycles of treatments. The maximum depth of corrosion was set against the reference value set at 1.0 as a measured value of Comparative Example 1, and the measured values of the other examples are expressed as a unit of less than the ratio of the reference value and the proportion of the reference value, respectively.

(Beispiel 1)(Example 1)

Eine Probe wurde der Nitrierungsbehandlung durch das Plasmanitrierungsverfahren unterzogen. Die Behandlungsatmosphäre war Stickstoffgas und Wasserstoffgas. Die Erwärmungstemperatur war 570°C. Die Zeit zum Halten einer einheitlichen Erwärmung war 4 Stunden. Der Korrosions-Beständigkeitstest wurde für die Probe 10 Zyklen durchgeführt. Die Ergebnisse des Korrosions-Beständigkeitstests zeigen, dass die maximale Korrosionstiefe in der Oberflächenschicht der Probe 0,0 war, wie es in 4 dargestellt ist.A sample was subjected to nitriding treatment by the plasma nitriding method. The treatment atmosphere was nitrogen gas and hydrogen gas. The heating temperature was 570 ° C. The time to keep uniform heating was 4 hours. The corrosion resistance test was conducted for the sample for 10 cycles. The results of the corrosion resistance test show that the maximum depth of corrosion in the surface layer of the sample was 0.0, as shown in FIG 4 is shown.

(Beispiel 2)(Example 2)

Eine Probe wurde der Nitrierungsbehandlung durch das ”A”-Nitrierungsverfahren unterzogen. Die Behandlungsatmosphäre war im allgemeinen Nitrierungs-Behandlungsgas. Die Erwärmungstemperatur war zwischen 500°C und 600°C. Die Zeit zum Halten einer einheitlichen Erwärmung war zwischen 1 Stunde und 3 Stunden. Der Korrosions-Beständigkeitstest wurde 10 Zyklen und 20 Zyklen für die Probe durchgeführt. Die Ergebnisse des Korrosions-Beständigkeitstests zeigen, dass die maximale Korrosionstiefe in der Oberflächenschicht der Probe in jedem Fall 0,0 war, wie es in 4 dargestellt ist.A sample was subjected to nitriding treatment by the "A" nitriding method. The treating atmosphere was generally nitriding treatment gas. The heating temperature was between 500 ° C and 600 ° C. The time to maintain uniform heating was between 1 hour and 3 hours. The corrosion resistance test was carried out for 10 cycles and 20 cycles for the sample. The results of the corrosion resistance test show that the maximum depth of corrosion in the surface layer of the sample was in each case 0.0, as shown in FIG 4 is shown.

(Beispiel 3)(Example 3)

Eine Probe wurde der Nitrierungsbehandlung durch das ”B”-Nitrierungsverfahren unterzogen. Die Behandlungsatmosphäre war im allgemeinen Nitrierungs-Behandlungsgas. Die Erwärmungstemperatur war zwischen 350°C und 450°C. Die Zeit zum Halten der einheitlichen Erwärmung war zwischen 40 Stunden und 60 Stunden. Der Korrosions-Beständigkeitstest wurde 10 Zyklen für die Probe durchgeführt. Die Ergebnisse des Korrosions-Beständigkeitstests zeigen, dass die maximale Korrosionstiefe in der Oberflächenschicht der Probe 0,0 war, wie es in 4 dargestellt ist.A sample was subjected to nitriding treatment by the "B" nitriding method. The treating atmosphere was generally nitriding treatment gas. The heating temperature was between 350 ° C and 450 ° C. The time to maintain uniform heating was between 40 hours and 60 hours. The corrosion resistance test was conducted for 10 cycles for the sample. The results of the corrosion resistance test show that the maximum depth of corrosion in the surface layer of the sample was 0.0, as shown in FIG 4 is shown.

(Vergleichsbeispiel 1)Comparative Example 1

Eine Probe wurde nicht der Nitrierungsbehandlung unterzogen. Der Korrosions-Beständigkeitstest wurde 10 Zyklen für die Probe durchgeführt. Die Ergebnisse des Korrosions-Beständigkeitstests zeigen, dass die maximale Korrosionstiefe in der Oberflächenschicht der Probe 1,0 war, wie es in 4 dargestellt ist.A sample was not subjected to the nitriding treatment. The corrosion resistance test was conducted for 10 cycles for the sample. The results of the corrosion resistance test show that the maximum depth of corrosion in the surface layer of the sample was 1.0, as shown in FIG 4 is shown.

(Vergleichsbeispiel 2)(Comparative Example 2)

Ein Probe wurde der Nitrierungsbehandlung nicht unterzogen. Der Korrosions-Beständigkeitstest wurde 10 Zyklen für die Probe durchgeführt. Die Ergebnisse des Korrosions-Beständigkeitstests zeigen, dass die maximale Korrosionstiefe in der Oberflächenschicht der Probe 1,1 war, wie es in 4 dargestellt ist.A sample was not subjected to the nitriding treatment. The corrosion resistance test was conducted for 10 cycles for the sample. The results of the corrosion resistance test show that the maximum depth of corrosion in the surface layer of the sample was 1.1, as shown in FIG 4 is shown.

(Vergleichsbeispiel 3)(Comparative Example 3)

Ein Probe wurde nicht der Nitrierungsbehandlung unterzogen. Der Korrosions-Beständigkeitstest wurde 20 Zyklen für die Probe durchgeführt. Die Ergebnisse des Korrosions-Beständigkeitstests zeigen, dass die maximale Korrosionstiefe in der Oberflächenschicht der Probe 1,4 war, wie es in 4 dargestellt ist.A sample was not subjected to the nitriding treatment. The corrosion resistance test was carried out for 20 cycles for the sample. The results of the corrosion resistance test show that the maximum depth of corrosion in the surface layer of the sample was 1.4, as shown in FIG 4 is shown.

(Vergleichsbeispiel 4)(Comparative Example 4)

Eine Probe wurde nicht der Nitrierungsbehandlung unterzogen. Der Korrosions-Beständigkeitstest wurde 20 Zyklen für die Probe durchgeführt. Die Ergebnisse des Korrosions-Beständigkeitstests zeigen, dass die maximale Korrosionstiefe in der Oberflächenschicht der Probe 2,2 waren, wie es in 4 dargestellt ist.A sample was not subjected to the nitriding treatment. The corrosion resistance test was carried out for 20 cycles for the sample. The results of the corrosion resistance test show that the maximum depth of corrosion in the surface layer of the sample was 2.2, as shown in FIG 4 is shown.

(Vergleichsbeispiel 5)(Comparative Example 5)

Eine Probe wurde nicht der Nitrierungsbehandlung unterzogen. Der Korrosions-Beständigkeitstest wurde 20 Zyklen für die Probe durchgeführt. Die Ergebnisse des Korrosions-Beständigkeitstests zeigen, dass die maximale Korrosionstiefe in der Oberflächenschicht der Probe 3,1 war, wie es in 4 dargestellt ist.A sample was not subjected to the nitriding treatment. The corrosion resistance test was carried out for 20 cycles for the sample. The results of the corrosion resistance test show that the maximum depth of corrosion in the surface layer of the sample was 3.1, as shown in FIG 4 is shown.

(Vergleichsbeispiel 6)(Comparative Example 6)

Eine Probe wurde nicht der Nitrierungsbehandlung unterzogen. Der Korrosions-Beständigkeitstest wurde 20 Zyklen für die Probe durchgeführt. Die Ergebnisse des Korrosions-Beständigkeitstests zeigen, dass die maximale Korrosionstiefe in der Oberflächenschicht der Probe 3,4 war, wie es in 4 dargestellt ist.A sample was not subjected to the nitriding treatment. The corrosion resistance test was carried out for 20 cycles for the sample. The results of the corrosion resistance test show that the maximum depth of corrosion in the surface layer of the sample was 3.4, as shown in FIG 4 is shown.

Wie aus den vorstehenden Beispielen ersichtlich ist, wurde keine Korrosion bei 20 oder weniger Zyklen des Korrosions-Beständigkeitstests für die Proben beobachtet bzw. festgestellt, welche der Nitrierungsbehandlung unterzogen worden waren, und es wurde nachgewiesen, dass die Proben eine hohe Korrosionsbeständigkeit im Vergleich zu den Proben haben, welche nicht der Nitrierungsbehandlung unterzogen worden waren.As can be seen from the above examples, no corrosion was observed at 20 or less cycles of the corrosion resistance test for the samples which had been subjected to the nitriding treatment, and it was proved that the samples had a high corrosion resistance in comparison with the ones Have samples that have not been subjected to the nitriding treatment.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

11
EGR-KühlerEGR cooler
22
Gehäusecasing
44
Leitung zum Einleiten des KühlmediumsLine for introducing the cooling medium
55
Leitung zum Abgeben des KühlmediumsLine for dispensing the cooling medium
77
Leitung zum Kühlen des Abgases (Abgassystem-Teil)Line for cooling the exhaust gas (exhaust system part)
88th
Leitung zum Einleiten des AbgasesLine for introducing the exhaust gas
99
Leitung zum Abgeben des AbgasesLine for discharging the exhaust gas
1717
Chromoxid-Nitrit-FilmChromium oxide nitride film
GG
Abgasexhaust
WW
Kühlmediumcooling medium
S2S2
Wärmebehandlung bzw. ErwärmungsbehandlungHeat treatment or heating treatment
S3S3
Behandlung zur FilmentfernungTreatment for film removal
S4S4
Behandlung zum Halten einer einheitlichen ErwärmungTreatment for keeping a uniform warming
S5S5
Kühlbehandlung bzw. KühlungsbehandlungCooling treatment or cooling treatment

Claims (6)

Abgassystem-Teil, welches einem Abgas, das von einem Verbrennungsmotor abgegeben wurde, erlaubt, darin zu strömen, aufweisend: einen stromaufwärtsseitigen Endabschnitt, durch welchen das Abgas eingeleitet wird, einen stromabwärtsseitigen Endabschnitt, durch welchen das Abgas abgegeben wird, und einen Wandabschnitt, welcher in einer kreisförmigen Gestalt ausgebildet ist und zwischen dem stromaufwärtsseitigen Endabschnitt und dem stromabwärtsseitigen Endabschnitt angeordnet ist, um sich in der Abgas-Strömungsrichtung zu erstrecken, wobei der stromaufwärtsseitige Endabschnitt, der stromabwärtsseitige Endabschnitt und der Wandabschnitt aus Edelstahl gefertigt sind, wobei der Wandabschnitt eine innere Umfangs-Oberflächenschicht aufweist, welche mit einem Chromoxid-Nitrit-Film bedeckt ist, welcher aus CrOxNy besteht.An exhaust system part that allows an exhaust gas discharged from an internal combustion engine to flow therein, comprising: an upstream side end portion through which the exhaust gas is introduced, a downstream side end portion through which the exhaust gas is discharged, and a wall portion which is formed in a circular shape and disposed between the upstream-side end portion and the downstream-side end portion so as to extend in the exhaust gas flow direction, wherein the upstream-side end portion, the downstream-side end portion and the wall portion are made of stainless steel, the wall portion having an inner peripheral surface layer covered with a chromium oxide-nitride film composed of CrO x N y . Abgassystem-Teil nach Anspruch 1, wobei der Chromoxid-Nitrit-Film ausgebildet ist, um die gesamte Fläche der inneren Umfangs-Oberflächenschicht, mit welcher das Abgas in Berührung kommt, zu bedecken.The exhaust system part according to claim 1, wherein the chromium oxide nitride film is formed to cover the entire area of the inner peripheral surface layer with which the exhaust gas comes into contact. Abgassystem-Teil nach Anspruch 1 oder 2, wobei der Chromoxid-Nitrit-Film ausgebildet wird, indem die innere Umfangs-Oberflächenschicht einer Nitrierungsbehandlung unterzogen wird, wobei die Nitrierungsbehandlung durchgeführt wird durch die Schritte des Entfernens eines Oxidfilms, welcher vorab auf der inneren Umfangs-Oberflächenschicht ausgebildet wurde, und des Zugebens von Stickstoff zur inneren Umfangs-Oberflächenschicht, um die innere Umfangs-Oberflächenschicht mit dem Stickstoff zur Reaktion zu bringen.An exhaust system part according to claim 1 or 2, wherein the chromium oxide nitride film is formed by subjecting the inner peripheral surface layer to nitriding treatment, wherein the nitriding treatment is carried out by the steps of removing an oxide film which is previously deposited on the inner peripheral surface. Surface layer was formed, and adding nitrogen to the inner peripheral surface layer to react the inner peripheral surface layer with the nitrogen. Abgassystem-Teil nach einem der Ansprüche 1 bis 3, wobei der Chromoxid-Nitrit-Film die Fähigkeit aufweist, seinen Stickstoff in eine saure, wässerige Lösung, welche an dem Chromoxid-Nitrit-Film anhaftet, zu eluieren und Ammoniumionen durch Kombinieren des Stickstoffs mit dem Wasserstoff in der sauren, wässerigen Lösung zu erzeugen, um die Wasserstoffionenkonzentration in der sauren, wässerigen Lösung zu verringern.The exhaust system part of any one of claims 1 to 3, wherein the chromium oxide-nitride film has the ability to elute its nitrogen into an acidic aqueous solution adhering to the chromium oxide-nitride film and ammonium ions by combining the nitrogen with to generate the hydrogen in the acidic aqueous solution to reduce the hydrogen ion concentration in the acidic aqueous solution. Abgasrückführungs(EGR)-Kühler, aufweisend: ein Gehäuse, eine Leitung zum Einleiten eines Kühlmediums, durch welche ein Kühlmedium eingeleitet wird, eine Leitung zum Abgeben des Kühlmittels, durch welche das Kühlmittel abgegeben wird, eine Leitung zum Kühlen des Abgases, welche von wenigstens einer Leitung aufgebaut ist, welche im Gehäuse untergebracht ist, um dem Abgas des Verbrennungsmotors zu erlauben, darin zu strömen, um das Abgas durch Wärmeübertragung zwischen dem Abgas und dem Kühlmedium, welches außerhalb der Leitung strömt, zu kühlen, eine Leitung zum Einleiten des Abgases, welche mit einem stromaufwärtsseitigen Endabschnitt der Leitung zum Kühlen des Abgases in der Abgas-Strömungsrichtung außerhalb des Gehäuses verbunden ist, und eine Leitung zum Abgeben des Abgases, welche mit einem stromabwärtsseitigen Endabschnitt der Leitung zum Kühlen des Abgases in der Abgas-Strömungsrichtung außerhalb des Gehäuses verbunden ist, um das Abgas, das durch die Leitung zum Kühlen des Abgases gekühlt worden ist, einer Ansaugeinheit des Verbrennungsmotors zuzuführen, wobei wenigstens eine der Leitung zum Kühlen des Abgases, der Leitung zum Einleiten des Abgases und der Leitung zum Abgeben des Abgases von dem Abgassystem-Teil gemäß einem der Ansprüche 1 bis 4 aufgebaut ist.Exhaust gas recirculation (EGR) cooler, comprising: a housing, a conduit for introducing a cooling medium through which a cooling medium is introduced, a conduit for discharging the coolant through which the coolant is discharged, a duct for cooling the exhaust gas constituted by at least one duct accommodated in the housing to allow the exhaust gas of the internal combustion engine to flow therein to transfer the exhaust gas by heat transfer between the exhaust gas and the cooling medium flowing outside the duct to cool, a conduit for introducing the exhaust gas, which is connected to an upstream end portion of the conduit for cooling the exhaust gas in the exhaust gas flow direction outside the housing, and a conduit for discharging the exhaust gas connected to a downstream-side end portion of the conduit for cooling the exhaust gas in the exhaust gas flow direction outside the housing to supply the exhaust gas cooled by the conduit for cooling the exhaust gas to a suction unit of the internal combustion engine . wherein at least one of the exhaust gas cooling pipe, exhaust gas introduction pipe, and exhaust gas discharge pipe is configured by the exhaust system part according to any one of claims 1 to 4. Verfahren zum Nitrieren eines Abgassystem-Teils, wobei das Abgassystem-Teil, welches einem Abgas, welches von einem Verbrennungsmotor abgegeben worden ist, erlaubt, darin zu strömen, aufweist: einen stromaufwärtsseitigen Endabschnitt, durch den das Abgas eingeleitet wird, einen stromabwärtsseitigen Endabschnitt, durch den das Abgas abgegeben wird, und einen Wandabschnitt, der in einer kreisförmigen Gestalt ausgebildet ist und zwischen dem stromaufwärtsseitigen Endabschnitt und dem stromabwärtsseitigen Endabschnitt angeordnet ist, um sich in der Abgas-Strömungsrichtung zu erstrecken, wobei der stromaufwärtsseitige Endabschnitt, der stromabwärtsseitige Endabschnitt und der Wandabschnitt aus Edelstahl gefertigt sind, wobei das Verfahren zum Nitrieren der inneren Umfangs-Oberflächenschicht des Wandabschnitts des Abgassystem-Teils aufweist: eine Behandlung zur Filmentfernung zum Entfernen eines Oxidfilms, der vorab auf der inneren Umfangs-Oberflächenschicht ausgebildet worden ist, eine Wärmebehandlung zum Hinzufügen von Stickstoff zur inneren Umfangs-Oberflächenschicht durch Anheben der Temperatur des Abgassystem-Teils, das in einem geschlossenen Raum untergebracht ist, welcher mit einem Nitrierungsgas gefüllt ist, eine Behandlung zum Halten einer einheitlichen Erwärmung zum Halten einer einheitlichen Erwärmung des Abgassystem-Teils für eine vorbestimmte Zeitdauer, um den Stickstoff und die innere Umfangs-Oberflächenschicht zur Reaktion zu bringen, wodurch der Chromoxid-Nitrit-Film, der aus einem CrOxNy-Film besteht, auf der inneren Umfangs-Oberflächenschicht ausgebildet wird, und einer Kühlbehandlung zum Kühlen des Abgassystem-Teils.A method of nitriding an exhaust system part, wherein the exhaust system part that allows an exhaust gas discharged from an internal combustion engine to flow therein comprises: an upstream side end portion through which the exhaust gas is introduced, a downstream side end portion the exhaust gas is discharged, and a wall portion formed in a circular shape and disposed between the upstream-side end portion and the downstream-side end portion to extend in the exhaust gas flow direction, wherein the upstream-side end portion, the downstream-side end portion, and the wall portion The method of nitriding the inner peripheral surface layer of the wall portion of the exhaust system part comprises: a film removing treatment for removing an oxide film formed in advance on the inner peripheral surface layer a heat treatment for adding nitrogen to the inner peripheral surface layer by raising the temperature of the exhaust system part housed in a closed space filled with a nitriding gas, a uniform heating maintenance treatment for keeping uniform heating of the exhaust system For a predetermined period of time to react the nitrogen and the inner peripheral surface layer, whereby the chromium oxide nitride film consisting of a CrO x N y film is formed on the inner peripheral surface layer, and a cooling treatment for cooling the exhaust system part.
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